Трещиностойкость сжатых элементов строительных конструкций из эпоксидного полимербетона

• Автор: Ушаков, Сергей Игоревич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 170 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОБРАЗОВАНИЯ,

РАЗВИТИЯ, РЕГИСТРАЦИИ ТРЕЩИН И ЩНКИ

ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ КОНСТРУКЦИОННЫХ БЕТОНОВ.

1.1 Виды полимербетонов, их свойства и область применения в

строительстве. Эпоксидные полимербетоны и несущие конструкции на

их основе

1.2 Напряженно деформированное состояние и трещиностойкость

защитного слоя полимербетонных конструкций при сжатии в условиях

воздействия коррозионноактивных сред.

1.3 Структурные дефекты и повреждения конструкционных бетонов.

Масштабные уровни разрушения
1.4 Современные представления и механизмах разрушения бетонов
1.5 Экспериментальные методы изучения процессов
трещинообразования в структуре материалов.
1.5.1 Сравнительный анализ методов контроля
процессов микротрсщинообразования
1.5.2 Применение метода акустической эмиссии
для контроля процессов трещинообразования.
1.5.2.1 Физические основы метода акустической эмиссии.
1.5.2.2 Основные информативные параметры, анализируемые при
акустикоэмиссионном контроле.
1.5.2.3 Применение метода акустической эмиссии для оценки
технического состояния бетона в несущих строительных
конструкциях
1.5 Выводы по главе 1.
1.6 Цели и задачи исследований
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1 Состав и технология изготовления исследуемых
образцов
2.2 Методика измерения деформационных характеристик
при испытаниях на сжатие
2.3 Методика проведения ультразвуковых испытаний
2.4 Методика проведения акустикоэмиссионных испытаний
2.5 Особенности статистической обработки и анализа потока сигналов
акустической эмиссии
2.5.1 Регрессионный анализ акустикоэмиссионных измерений.
2.5.2 Кластерный анализ акустикоэмиссионных измерений.
2.6 Выводы по главе 2
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ
МИКРОТРЕЩИНООБРАЗОВАНШ В УСЛОВИЯХ ОДНООСНОГО
СЖАТИЯ МОНОТОННО ВОЗРАСТАЮЩЕЙ НАГРУЗКОЙ
3.1 Кинетика накопления структурных микроповреждений
3.2 Кластеризация микротрещинообразования.
3.3 Оценка изменения размеров структурных микроповреждений
3.3.1 Оценка размеров микротрещин в эпоксидном полимербетоне по
результатам частотного анализа акустикоэмиссионных
импульсов
3.3.2 Оценка размеров микротрещин в эпоксидном полимербетоне по
результатам совместных ультразвуковых и акустикоэмиссионных
исследований
3.3.3 Анализ деформаций в эпоксидном полимербетоне. Оценка
размеров микротрещин по результатам совместных деформационных
и акустикоэмиссионных исследований.
3.3.4 Сравнительный анализ размеров микротрещин образующихся
при сжатии элементов из эпоксидного полимербетона полученных
методами различной физической природы.
3.4 Выводы но главе 3
4 КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ТРЕЩИЫОСТОЙКОСТИ СЖАТЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ЭПОКСИДНОГО ПОЛИМЕРБЕТОНА.
4.1 Основные предпосылки, предположения и допущения методики
оценки трещиностойкости
4.2 Описание особенностей изменения акустикоэмиссионных
показателей, функциями принадлежности нечетким множествам
4.3 Описание особенностей изменения ультразвуковых показателей
функциями принадлежности нечетким множествам
4.4 Описание особенностей изменения деформационных показателей,
функциями принадлежности нечетким множествам
4.5 Стадии напряженнодеформированного состояния и их описание
функциями принадлежности нечетким множествам.
4.6 Правила связи функций принадлежности и алгоритм получения
логического вывода.
4.7 Экспериментальное определение момента трещинообразования в
эпоксидном полимербетоне.
4.8 Выводы по главе 4
5 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ
РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ ДИАГНОСТИКЕ
ТРЕЩИНОСТОКЙОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ
ЭПОКСИДНОГО ПОЛИМЕРБЕТОНА.
5.1 Порядок проведения измерений при диагностике
трещиностойкости полимербетонных элементов при испытании
пробной нагрузкой
5.2 Алгоритм оценки трещиностойкости полимербетонных
конструкций по данным об изменении активности акустической
эмиссии.
5.3 Реализация алгоритма диагностики трещиностойкости на
полимербетонных элементах различных размеров
5.5 Выводы по главе 5.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Результаты исследований внедрены в программу комплексных инженерных обследований несущих полимербетонных конструкций производственных цехов ОАО Воронежсинтезкаучук с наличием химически агрессивных и коррозионноактивных сред. Структура и объем работы. Работа изложена на 0 страницах, включает 0 страниц машинописного текста, таблиц, и рисунков. Автор работы выражает благодарность сотрудникам ГОУ ВПО ВГАСУ д. П.А. Головинскому, к. И.И. Ушакову, а также сотруднику института атомной энергетики им. В.И. Курчатова к. Т.Б. Петерсен за оказанные консультации при выполнении экспериментальных и теоретических исследований по теме диссертации. Виды полимербетонов, их свойства и область применения в строительстве. Эпоксидные полимербетоны и несущие конструкции на их основе. Основная масса несущих строительных конструкций в настоящее время изготавливается из традиционного цементного бетона, роль которого в современном строительстве трудно переоценить. Из цементного бетона возводят жилые, общественные, промышленные здания, монолитные резервуары и прочие сооружения. Широкое применение цементного бетона в современном строительстве вызвано относительно низкой его стоимостью и высокой долговечностью. Однако цементный бетон не лишен недостатков. Пожалуй, одним из значительных недостатков цементного бетона является его низкая химическая стойкость ,,,. Эта особенность, существенно затрудняет эксплуатацию строительных конструкций из цементного бетона в химически агрессивных средах. Существующие способы защиты модифицирующие добавки, уплотняющие пропитки, обмазки и т. В этом случае альтернативой цементному бетону являются химически стойкие полимербетоны ,,,1, 1. Полимербетонами называют искусственно созданные высоконаполненные композиционные материалы на основе синтетических смол и химически стойких наполнителей и заполнителей, без активного участия минеральных вяжущих и воды . П.А. Андрианов, В. Е.Беляев, А. М. Бобрышев, Б. А.Бондарев, С. С.Давыдов, И. М. Елшин, Л. М.Залан, А. М. Иванов, А. Д. Корнеев, Н. А.Мощанский, А. В.Никулин, В. В.Пагуроев, Ю. Б.Потапов, А. П.Прошин, И. Е.Путляев, В. И.Соломатов, О. Л.Фиговский, В. И.Харчевников, А. И.Чебаненко, Ю. М. Борисов и др. Номенклатура полимербетонных конструкций включает в себя фундаменты каркасов здания, фундаменты под оборудование, колонны многоэтажных зданий, плиты покрытия и перекрытия, плиты КЖС, опоры линий электропередач, баки и емкости, электролизные ванны, трубы, каналы, отстойники, градирни и др Рисунок 1. Рисунок 1. Классификация наиболее часто встречающихся в строительной практике полимербетонов по данным ,,,, приведена в таблице 1. Полимербетоны могут быть получены практически на любом синтетическом связующем и на любом виде химически стойкого наполнителя и заполнителя. Наибольшее распространение нашли полимербетонные составы, изготавливаемые на основе фурановых, полиэфирных, фенолформальдегигных, карбамидных и эпоксидных смол ,,,7,1,, . С последними, связаны цели и задачи исследований, представленных в настоящей работе. Таблица 1. Вид полимербетона Синтетическая смола Отверди ГСЛ. Фурфуролацегоновый ФА. ФАМ, ФАММ, ФАМФ Фурфурола сго ювая смола ФА, ФАМ и др. Бепзолсульфокислота БСК, серная кислота, I СККП и др. Фурановоэпоксидный ФАЭД Фу ра овоопоксидн ый компаунд 1 олизтиленполиамин ПЭПА, ДЭТА, МГД и др. Фурнловый ФС Фуриловый спирт Хлорное железо, БСК. Полиэфирмалеинатный ГП1 Полиэфирные смолы ПН1, ПН3, 1Н, ПИС9М и др. Инициаторы перекиси и сгидроперскиси. Ускорители нафтенат кобальта К и др. Продолжение таблицы 1. Полиэфиракрилатн ый Полиэфирные смолы МГФ9, ТГМ3 и др. Инициаторы перекиси и сгидроперекиси. Ускорители нафтенат кобальта НК и др. Фенолформальдегидный ФФС Фснолформальдегидные смолы СФЖ, СФЖ и др. Мочсвипоформальдегидн ый МФ Мочевиноформальдегидиая смола КФЖ и др. Солянокислый анилин и др. Виниловые ММЛ Мономер метилметакрилат ММ А ПЭПЛ, УП3М и др. Эпоксидный ЭД Эпоксидные смолы ЭД, ЭД и др. Эпоксидный ЭП Эпоксидно полиамидный компаунд Полиамидные смолы ПО1 0 и др. Эпоксидные полимербетоны обладают таким комплексом свойств, который во многих случаях делает их незаменимыми в несущих строительных конструкциях .